一、技术简介

轻金属纳米陶瓷化技术是中科行运技术团队自主创新的轻合金表面防护性功能化膜层材料制备技术，成功在工件表面制备均匀致密、具有微纳米级组织的氧化膜结构，最大限度的抑制膜内缺陷的形成，大幅度降低内应力。制备的膜层在耐高温烧蚀、耐磨性、抗力学冲击性、抗疲劳性、导电防护性、绝缘性、温控特性、生物活性等等多方面的指标较传统行业高出1~2个数量级。该技术具有突出的性能优势、设备优势、工艺优势:

l        性能优势：无需喷漆、电泳、封孔等二次后处理工艺即可直接达成高端指标：鉴于铝合金材料本身型号的不同，纳米陶瓷膜层的中性盐雾可达1000～5000h；镁合金中性盐雾膜耐盐雾可达1000h，且具备独有腐蚀自修复特性；铝合金纳米陶瓷膜表面光洁度可达Ra0.01～0.05μm，显微硬度达到Hv1000以上；镁合金硬度可达Hv400。电绝缘性能比其他工艺提高1～2个数量级；微纳米化组织也使得膜层的耐磨性、耐蚀性（耐盐雾、耐霉菌、耐湿热）、抗烧蚀性实现有机融合，大大提升了产品的环境适应性能。

l        设备优势：保障电源大功率生产的可靠控制，并且开发了原位修复技术及装备，可快速、现场修复因搬运或安装使用过程中破损的氧化膜。

l        工艺优势：自主研制的专用电源单机单次可实现铝、镁合金1～20m²加工能力。

二、应用前景

    轻金属纳米陶瓷化技术可广泛应用于涉及到轻质合金产品的各个领域，如航空、航天、航海、汽车制造、3C产品、光学部件、医疗、电子仪器、交通、化工、石油、机械制造、武器装备等，完美的解决制造业轻量化、武器装备轻量化的关键瓶颈。

1、铝合金应用方向

1）、抗磨蚀件：

主要指标：硬度≥HV1100，粗糙度值Ra≤0.1μm,干摩擦系数≤0.16

应用领域：车辆、舰船、各类战机的铝合金耐磨件，如全铝发动机气缸体、舰船离合器摩擦靴、空空导弹发射架、飞机起落架轴承、铝合金阀门和阀芯、飞机发动机作动筒、无人机转子、飞机上的其他挂件等。

 2）、抗高温、烧蚀件：

主要指标：500℃高温冲击下稳定工作，无烧蚀；耐瞬间3000℃高温。

应用领域：高速飞行器抗烧蚀部件，如导弹壳体、高超声速飞行器尾翼、发射架等；车载抗高温冲击部件，如汽车发动机活塞。

 3）、高耐蚀件

30 膜厚主要指标：超微弧氧化DOER中性盐雾≥3000h（复合DOER中性盐雾≥5000h），湿热≥42周期，霉菌≥1000h，酸性盐雾≥192h，可长期在高湿、高热、高盐雾的环境下稳定运行。

应用领域：舰船、潜艇的大型铝合金部件，如船体、推动叶轮、减速机壳体、舰炮支架、发射架外罩和基座、雷达天线保护罩等；水下装备的铝合金部件，如鱼雷、水下导弹等铝合金壳体、声呐系统组件；舰载机发动机铝镁合金部件，如发动机作动筒、可调叶片。

4）、高绝缘件

主要指标：1000V直流电压作用下绝缘电阻≥1GΩ，体电阻率10⁹～10¹⁰Ω·cm。工频节电强度2000V

应用领域：机载、舰载、弹载等电子装备的铝合金绝缘部件，如鱼雷、电池PACK框架、电磁炮轨道、通讯器材壳体等电器绝缘件。

 5）、陶瓷外观件

主要指标：DOER厚度20μm，硬度HV300，表面光洁度＜Ra0.05

应用领域：3C领域外观件，高档装饰品等。

2、镁合金应用方向

1）、导电防护件：

主要指标：可同时满足接触电阻≤10mΩ，中性盐雾≥96h;

应用领域：电子机箱、雷达罩、散热翅片、单兵电台等电子装备。

2）、原位黑色件（温控特性）：

主要指标：吸收射率≥0.88。

应用领域：航天航空：火箭部件、载人航天部件、深空探测部件；民用领域：笔记本壳体、望远镜、光学仪器等。

3）、高防护件：

主要指标：中性盐雾≥1000h，复合涂层中性盐雾≥3000h，显微硬度≥HV500。

应用领域：大型镁合金铸件，如变速箱壳体、战斗机、直升机或运输机的镁合金附件机匣、传动系统机匣等；飞机、高铁列车型材和控制台等。

3、钛合金应用方向

1）、生物功能件                               

主要指标：细胞增值率、碱性磷酸酶、总蛋白含量、骨钙素含量达到国际领先水平。

应用领域：牙种植体、人体关节、心血管支架、医疗器械等

2）、高耐磨件

主要指标：硬度≥HV600

应用领域：舰船、潜艇、航天器的耐磨性钛合金部件，如螺栓紧固件、摩擦副、发动机舱、导向叶片、作动筒，及其他航天航空密封部件。

3）、温控部件

主要指标：半球发射率≥0.89。

应用领域：卫星单机箱体、部件、载人航天部件、深空探测部件、导弹部件。  

4）、高绝缘件

主要指标：250V直流电压作用下绝缘电阻≥200MΩ，体电阻率10⁷～10⁸Ω·cm。

应用领域：航天器生保系统部件，抗电偶腐蚀的舰船、潜艇的钛合金部件，如钛合金舰艇船体结构、鱼雷发射水缸、冷却器、管路及泵阀系统等。